Determinación del vapor de agua con información geodésica e implementación en el análisis climatológico

Abstract

El vapor de agua atmosférico es una variable esencial en la climatología y en la meteorología. Sabiendo que prácticamente no existen determinaciones en América del sur, cada 30 minutos se ha calculado su valor integrado con la técnica GNSS. Para tal fin, previamente se determina el retardo cenital troposférico con la misma frecuencia. Se lo computa efectuando un procesamiento geodésico automatizado, de acuerdo con las últimas recomendaciones del IERS. Se trabaja con 136 estaciones GNSS, localizadas en una amplia región del continente americano, que abarca desde el sur de California hasta la Antártida. Temporalmente se considera un periodo completo de siete años, entre 2007 y 2013. Los retardos calculados fueron intercomparados con productos: los operacionales del IGS y los determinados por diferentes centros de análisis para el segundo reprocesamiento del IGS. El valor medio de la diferencia entre las estimaciones en cualquier estación resultó siempre inferior a 5 mm. Se encuentra una completa compatibilidad entre nuestros productos y los calculados por los distintos centros de análisis para el segundo reprocesamiento del IGS. La mayor discrepancia (5 mm) surge al comparar nuestros productos con los operacionales del IGS en estaciones con alta latitud. En 15 sitios, las estimaciones GNSS del contenido total de vapor de agua, fueron intercomparadas con los valores integrados obtenidos mediante la técnica clásica de radiosondeos. En la mayoría de los casos, el valor absoluto de la media de las diferencias entre las estimaciones de ambas técnicas resultó menor a 0,7 mm, siendo su desviación estándar inferior a 3 mm. Los resultados obtenidos son similares a los de otros autores, registrándose un leve desvío seco en las radiosondas Vaisala repecto a las determinaciones GNSS. Se desarrollaron algunas aplicaciones con las estimaciones obtenidas para el retardo y el vapor de agua integrado. El retardo cenital calculado, permitió analizar el comportamiento de dicha variable en el modelo ciego GPT2w. La media de la diferencia entre nuestras estimaciones y los valores modelados, en valor absoluto resulta menor a 3 cm para cualquier sitio. Este modelo representa correctamente el valor medio, las variaciones anual y semianual; pero no resulta exacto para cualquier valor del retardo, detectándose patrones de comportamiento característicos en función del clima de la estación. Se analizó la variación lineal del valor medio del retardo en función de la altura de la estación, para cada tipo de clima. El valor medio se modifica más por la tasa de cambio que genera el efecto de la altura que por la variación en el tipo de clima. La aplicación más interesante, permite calcular las tendencias del vapor de agua en las estaciones GNSS. Para obtener estimaciones realistas en los errores de las tendencias, se contempla la función de autocavarianza. En la región analizada, durante el periodo 2007-2013, se detecta una fuerte correlación entre las tendencias y los grupos climáticos. En promedio, se concluye que la región tropical tiende a humedecerse, mientras que la zona templada tiende a secarse.